(при+кристаллизации)

неравновесная кристаллизация
Процесс кристаллизации в условиях огранич. диффузии в тв. фазе или одноврем. в тв. и жидкой фазах. Механизм изменения состава при кристаллизации тв. р-ров в сплавах как с неогранич., так и с огранич. растворимостью по Д. А. Петрову сводится к следующему. При равновесной кристаллизации состав тв. р-ра непрерывно измен. Превращ. жидкости в тв. р-р следует рассматривать как два параллельных процесса: собственно образование кристаллов тв. р-ра при темп-ре равновесного ликвидуса и изменение состава кристаллов, образов, при более высокой температуре.
Первый процесс предполагает диффузию только в жидкой фазе (включая разделит.) и протекает сравн. легко. Второй предполагает диффузию и в тв. фазе. Он протекает медленно и при выс. скоростях охлаждения может не идти. Сохранение равновесного коэфф. распред. при полном подавлении диффузии в тв. фазе (т. е. равновесие жидкости с тв. фазой у пов-ти кристаллизации) — квазиравновесие. Огранич. диффузия в тв. фазе хар-на для кристаллизации больших масс металла (практич. всех промышл. слитков и отливок). Повышение скорости кристаллизации может привести к ограничению диффузии в жидкой фазе, а т-ж. к затвердеванию в соответствии с диаграммой метастаб. равновесия. Эти условия хар-ны для сверхбыстрой кристаллизации гранул, чешуек, очень тонких лент.
Направл. теплоотвод от пов-ти слитка определяет форму фронта кристаллизации, скорость продвижения к-рого для слитка плоской формы рассчит. решением задачи Стефана (промерзания грунта), а для слитка круглой формы — Лейбензона (промерзания нефтепровода). Различают следующие типы фронта кристаллизации: плоский, ячеистый, ячеисто-дендритный, дендритный. Для промышл. слитков и отливок наиб, типич. ячеисто-дендритный (рост столбч. зерен) и дендритный (образование и рост равноосных дендритов) фронты. В сечении слитка могут наблюдаться: три зоны (мелкозернистая структура у пов-ти, далее столбчатая с переходом в равноосную в центре слитка); две зоны (столбчатая с переходом в равноосную) и одна зона (столбчатая или равноосная по всему сечению).
Возможно образование недендритного фронта кристаллизации. Недендритная структура по всему сечению слитка м. б. получена усилением зародышеобразования в рез-те рац. выбора модификаторов или физич. методов воздействия на кристаллизацию (ультразвук, электромагн. поле и др.). В этом случае зерно является предельно мелким.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• non-equilibrium solidification

дендрит
Выросший из расплава кристаллит с древовидным строением. Дендритный рост кристаллов реализуется в большинстве случаев, напр, при литье слитков и отливок. Впервые дендритные кристаллы в стальных слитках были выявлены и подробно описаны в 1870—1880 г. Д. К. Черновым. При дендритной кристаллизации зародыши развиваются с разн. скоростями в разных кристаллографич. направлениях. Напр., максимальный рост кристаллита металлов и сплавов с кубической решеткой происходит в трех взаимно перпендикул. направл., соответств. октаэдрич. осям. В результате образуются ветви — оси дендрита 1-го порядка, расходящ. от центра кристаллизации под определенными углами. При дальнейшем развитии кристаллизации от осей 1-го порядка под определ. углом к ним начинают расти поперечные ветви — оси 2-го порядка, а от них — оси 3-го порядка и т. д. В металлич. расплаве формируется остов древовидной формы будущ. кристаллита. Остающаяся часть расплава м-ду дендритными ветвями кристаллизуется, постепенно наслаиваясь на ветви. Размеры дендритных ветвей зависят только от одного фактора — скорости охлаждения в интервале темп-р кристаллизации (см. Кристаллизация). Закристаллизовавшийся дендрит - литое зерно, выросшее из одного зародыш, центра, с той же кристаллографич. ориентировкой. Соседние ветви дендритов м. б. разориентированы на неск. град. из-за их изгибов и смещения при кристаллизации. Дендритное строение литых зерен металлов и в особенности сплавов хорошо выявляется при травлении микрошлифов и просмотре их с помощью светового микроскопа.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• dendrite

неметаллические включения
Инородные образования в жидких и тв. металлах и сплавах — хим. соединения металлов с неметаллами. Н. в. классифицируют по хим., минералогам, составу, происхождению. По хим. составу н. в. подразделяют на: алюминатные (осн. составляющая — Аl₂О₃); карбидные (Fe₃C, Мn₃С, СrС₂); карбонитридные [Ti(C,N), Nb(C,N)]; нитридные (TiN, AlN, ZrN, Cr₂N); оксидные (FeO, MnO, Cr₂O₃, Si02, Al₂O₃, MgO); силикатные (2СаО • SiO₂, 2MnO-SiO₂); сульфидные (FeS, MnS, CaS); оксисульфидные (MnS • MnO, FeS • FeO, CaS • FeO); фосфидные (Fe₃P, MnP₂).
По происхождению н. в. делятся на экзогенные, вносимые в металл извне шихтой, ферросплавами, огнеупорами, и эндогенные, образующ. в металле по ходу плавки, разливки, кристаллизации и в результате превращений в тв. фазе, взаимодействия металла со шлаком, огнеупорами, газ. фазой, с примесями, содержащими О, S, N, с раскислителями, легир. добавками. По способу образования н. в. разделяют на первичные, образующ. в жидком металле; вторичные, образующ. при кристаллизации; третичные, выделяющ. в тв. р-ре в результате рекристаллизации, диффузии, старения и т.п. Кол-во и размеры н. в. в металлах и сплавах зависят от способа произ-ва, методов рафинирования. Обычные стали и сплавы содержат 0,01-0,02 мас. % н. в., стали и сплавы, выплавл. в вакуумных печах, < 0,005 %, а наиб, чистые металлы, получ. методами э.-л. плавки и зонной очистки, <0,001 %. Крупные н. в. имеют размеры > 100 мкм, ср. 5-200 мкм, мелкие < 5 мкм. Н. в. отрицат. влияют на предел усталости, кач-во поверхности, свариваемость, обрабатываемость металла. Скопления н. в. и отдельные крупные н. в. служат концентраторами напряжений и вызывают разрушения при напряжениях < о, осн. металла. Мелкие и округлые н. в. менее опасны, чем пластинчатые или пленочные. Прочные и хрупкие н. в. оказывают более отриц. воздействие, чем пластичные. От наличия н. в. зависят длительная прочность жаропрочных сплавов при повышенных темп-рах, пределы пластичности и прочности. Н. в. образуют на поверхности металлич. изделий локальные гальванич. элементы (развитие электро-хим. коррозии при работе в корроз. средах), способствуют появлению усталостных трещин и микровыкрашиванию.
В литой стали н. в. присутствуют в виде глобулей и кристаллов, в кованой и катаной стали - в виде строчек, нитей, ориентиров, в направлении деформации. Глобулярные н. в. образуются из легкоплавких вещ-в, в первую очередь из железистых силикатов на основе соединений типа FeO • MnO. Тугоплавкие оксиды, нитриды, карбиды образуют н. в. в видеограненных кристаллов — оксиды Сг, Al, Zr, шпинели и т.п.
Интенсивность образования зародышей н. в. тем больше, чем меньше межфазное натяжение на границе металл—н. в., чем выше степень пересыщения, металла взаимодейств, элементами, напр, раскислителя с О, Сг и N. При образовании оксидных н. в. в них преимуществ, переходят компоненты, имеющие повыш. сродство к О и вызывающие наиб. снижение поверхн. натяжения на границе с исх. фазой. Легче зарождаются н. в. на готовых поверхностях раздела. Чем меньше угол смачивания н. в. подложки, тем больше возможность зарождения мелких н. в.
Удаление н. в. может происходить естеств. всплыванием к поверхности раздела металл-шлак и переходом в шлак при перемешивании ванны, либо в результате термич. диссоциации. При вакуумной плавке н. в. могут восстанавливаться углеродом:
МеО + [С] = СО + Me.
Методы оценки н. в. разделяются на металлографич., хим. и др. Для выделения н. в. из металла применяют кислотный метод: с помощью кислот растворяют металлич. основу. Метод замещения состоит в том, что с помощью Hg или Си переводят металлич. составляющую в р-р их солей. При использовании галоидных методов образцы обрабатывают в струе Сl, образуя Сl-соединения металла; сульфиды, карбиды, фосфиды, нитриды хлорируются и уносятся в токе газа, а оксидные н. в. остаются без изменения. Электролитич. методы состоят в анодном р-рении металлич. основы; нер-ряющиеся н. в. изолируют спец. мембранами. Выделенные н. в. взвешивают, определяют их масс, содержание в металле и проводят хим. анализ состава н. в.
Металлографич. оценку н. в. проводят на шлифах сравн. с эталонными шкалами включений определ. вида, загрязненность оценивают по баллам. Металлографич. метод используют и для кол-венного определ. н. в. с использ. автоматич. эл-нных оптич. счетчиков. Природу и состав н. в. определяют петрографич. методами и с помощью лазерного микрозонда. Фаз. состав и кристаллич. структуру н. в. определяют рентг.-структурными методами.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• nonmetalic inclusions

газовые включения
Образующиеся при кристаллизации металлов и сплавов несплошности, заполненные газом, обычно водородом. Зародышами г. в. часто служат усадочные поры, к-рые заполняются газами, выделяющ. при кристаллиз. из-за их меньшей растворимости в тв. фазе по сравнению с жидкой. Газоусадочные поры имеют неправильную форму. Если газовые поры зарождаются и растут в жидкости, они принимают сферич. форму — это газ. пористость. Пористость, обусловл. газ. включениями при кристаллизации, наз. первичной в отличие от вторичной, формирующ. при распаде пересыщ. водородом тв. р-ров.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• gaseous inclusions

crystallization of floating charge — кристаллизация плавающего залога

A floating charge on crystallization becomes a fixed charge. — При кристаллизации плавающий залог становится фиксированным.

азотирование
1. ХТО с насыщением поверхностного слоя стали, чугуна и сплавов тугоплавких металлов азотом при 500—1200 °С. Наиболее широко в промышленности применяется а. стали. Азотиров. слой толщиной, как правило, <1 мм приобретает в результате образования в нем дисперсных нитридных фаз высокую твердость без к.-л. дополнит. обработки, а размеры стальных изделий после а. изменяются мало. Поэтому азотируют готовые стальные изделия после окончательной ТО (улучшением) и чистовой механич. обработки (шлифования). А. стальных изделий может вестись в газ. (частично диссоциированный NH₃ обычно с добавками N₂> СО₂ и О₂) или жидкой (расплав NaCN или KCN) средах при 500-600 ^оС. Для ускорения процесса и снижения хрупкости азотиров. слоя газовое а. чаще выполняют сначала при 500— 520 °С, а затем при 560-600 ^оС. Для газ. а. используют в основном колпаковые печи с электрообогревом и принудительной вентиляцией, с герметически закрытым металлическим муфелем (ретортой), а для жидкостного а. — герметичные соляные ванны. Более эффективен разработанный в последние годы процесс ионного а. в разреженной азотсодержащей среде между катодом (деталью) и анодом возбуждается тлеющий разряд, и ионы азота, бомбардируя поверхность катода, нагревают ее до темп-ры насыщения. Темп-ра А. 470-580 ^оС, разрежение 0,13-1,3 кПа, рабочее напряжение от 400 до 1100 В, продолжительность а. - от нескольких минут до 24 ч. В качестве азотсодержащих газов применяют NH₃, N₂ и смесь N₂ с Н₂. Ионное а. ведут в две стадии: очистка поверхности катодным распылением и собственно насыщение.Обычно для а. применяют стали, легир. нитридообразующими элементами — Аl, Сг, Мо. В таких сталях азотир. слой имеет большую твердость (НУ 1100-1200), чем в углеродистых сталях, и менее склонен к потере твердости при нагреве. А. применяют для повышения: твердости и износостойкости; усталостной прочности; сопротивления коррозии стальных изделий.
2. Насыщение жидкого металла азотом путем присадки азотир. ферросплавов, органич. азотсодержащих вещ-в, продувки или обдува азотсодержащим газом или плазменным факелом. Наиболее широко в промыш-ти применяют а. (от 0,01 до 0,025 % N) микролегир. (Ti, V, Аl), низколегир. (0,10-0,20 % С; 1,3-1,7 % Мn) строит. сталей, так как оно обеспечивает в результате выделения дисперсных карбонитридных фаз при кристаллизации, горячей пластич. деформации и полиморфном превращении формирование мелкозернистого состояния в готовом прокате и, как следствие, повышение его прочности, вязкости и хладостойкости.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• nitriding

дислокации
Деформации горных пород с образованием складок, трещин и разрывов.
[ Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет]

Тематики

• геология, геофизика

Обобщающие термины

• тектонические нарушения (пликативные и разрывные)
• эндогенные геодинамические процессы

EN

• dislocation

дислокация
Дефект кристаллич. решетки, представл. линию, вдоль к-рой нарушено хар-рное для идеального кристалла расположение ат. плоскостей; одна вертик. ат. плоскость, назыв. экстраплоскостью, не имеет продолжения в нижней половине кристалла. Непосредст. вблизи края экстраплоскости решетка сильно искажена. Область несовершенства кристалла вокруг края экстраплоскости называют краевой д. Размеры этого дефекта кристаллич. решетки в двух измерениях составляют 2—10 ат. диам., а в третьем измерении д. может проходить через весь кристалл. Центр ядра краевой д. обозначают знаком 1. ?л. количеств, хар-ка д. — вектор Бюргерса (Ь). Он определяет направление и величину смещений атомов, где сдвиг уже произошел, а тж. степень искаженности кристаллич. решетки, связ. с присутствием д. Представления о д. были введены в физику тв. тела в 1934 г., чтобы объяснить несоответствие между эксперим. определ. и теоретич. прочностью кристаллов и описать ат. механизм пластин, деформации. Перемещения атомов на расстояния меньше межат. в области несовершенства (д.) приводят к перемещению д. на одно межат. расстояние, назыв. скольжением, так как происходит поочередное, эстафетное перемещение атомов. При перемещении д. в соседнее положение разрываются межат. связи только м-ду двумя горизонт, цепочками атомов. Этим объясняется низкое эксперим. значение критич. напряжения сдвига, вызыв. пластич. деформацию. Скольжение д. не связано с диффуз. переносом массы и может происходить при любых сколь угодно низких темп-рах. При достаточно вые. темп-рах (;> 0,5 Тm) становится возможным принципиально иной механизм движения краевой д., связанный с диффуз. переносом массы и назыв. переползанием. С ростом темп-ры переползание д. ускоряется. Кроме краевых, существуют винтовые и смешанные д. Возникают д. при кристаллизации и фазовых превращ. в та. состоянии, при пластин, деформации. Одним из осн. источников д. при пластин, деформации являются границы зерен. Управляя распределением и плотностью д. в кристаллах, можно управлять многими св-вами металлич. материалов.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• dislocation

выделения
Частицы новой фазы (обычно мелкодисперсные), образовавшиеся при распаде пересыщ. тв. р-ра. В зависимости от строения поверхности раздела м-ду выделениями и матрицей различают полностью, частично когерентные и некогерентные в. Решетка полностью когерентных в. плавно сопряжена с решеткой матрицы без к.-л. нарушений границы раздела кроме упругих искажений решеток сопряжен, фаз. У частично когерентного в. хотя бы одна из границ раздела с матрицей полукогерентна (такая граница содержит краевые дислокации) или даже когерентна. Некогерентные в. отделены от матрицы только некогерентными границами. В зависимости от формы различают тонкопластинчатые (дискообразные), равноосные (сферические или кубические) и игольчатые в. Форма в. определяется конкуренцией неск. факторов — стремлением системы: к min. межфазной поверхности, что соответствует сфере; к min. межфазной поверхностной энергии, достигаемому при огранении выделений плоскостями с min. поверхностным натяжением; к min. энергии упругой деформации решеток, к-рому соответствует форма тонких пластин.
При классификации структурных составляющих в соответствии с диаграммами состояния (см. тж. Структура) в., образующиеся из пересыщ. тв. р-ра при охлаждении, называют вторичными в отличие от первичных, образующихся из расплава при кристаллизации и обнаруживаемых в структуре в виде отд. кристаллитов. Различают также зернограничные и межфазные в.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• emissions
• precipitates

выделения
Частицы новой фазы (обычно мелкодисперсные), образовавшиеся при распаде пересыщ. тв. р-ра. В зависимости от строения поверхности раздела м-ду выделениями и матрицей различают полностью, частично когерентные и некогерентные в. Решетка полностью когерентных в. плавно сопряжена с решеткой матрицы без к.-л. нарушений границы раздела кроме упругих искажений решеток сопряжен, фаз. У частично когерентного в. хотя бы одна из границ раздела с матрицей полукогерентна (такая граница содержит краевые дислокации) или даже когерентна. Некогерентные в. отделены от матрицы только некогерентными границами. В зависимости от формы различают тонкопластинчатые (дискообразные), равноосные (сферические или кубические) и игольчатые в. Форма в. определяется конкуренцией неск. факторов — стремлением системы: к min. межфазной поверхности, что соответствует сфере; к min. межфазной поверхностной энергии, достигаемому при огранении выделений плоскостями с min. поверхностным натяжением; к min. энергии упругой деформации решеток, к-рому соответствует форма тонких пластин.
При классификации структурных составляющих в соответствии с диаграммами состояния (см. тж. Структура) в., образующиеся из пересыщ. тв. р-ра при охлаждении, называют вторичными в отличие от первичных, образующихся из расплава при кристаллизации и обнаруживаемых в структуре в виде отд. кристаллитов. Различают также зернограничные и межфазные в.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• emissions
• precipitates

графит
Природный или техногенный материал, состоящий из углерода кристаллического слоистого строения.
[ ГОСТ Р 52918-2008] 

Тематики

• огнеупоры

EN

• graphite

графит
1. Минерал, гексагон. кристаллич. модификация чистого углерода, наиб, устойчивая в земной коре. Кристаллич. решетка г. — слоистого типа, в слоях атомы С расположены в узлах гексаген. ячеек слоя. Каждый атом С окружен тремя соседними на расстоянии 0,14 нм. Слои параллельны на расстоянии 0,355 нм. Связь м-ду атомами С в слое прочная, ковалентного типа; между слоями - слабая, остат.-металлич. типа. Особенности структуры г. и разные типы связей обусловливают анизотропию физ. и механ. св-в. у = 2,23 г/см³. Твердость по минералог. шкале равна 1, в слое > 5,5, t_m = (3850 ± ± 50 °С), хорошие электропроводность, Р.ФИСТ = 0.42- 10"* Ом-м), кислотоупорность и сопротивл. окислению, малое сечение захвата тепловых нейтронов, легко обрабатывается.
Различают месторожд. кристаллич. г., связ. с магматич. горными породами или кристаллич. сланцами, и месторожд. скрытнокрис-таллич. г., образовавш. при метаморфизме углей. Наряду с природным г. к кристаллич. разновидности принадлежат также искусств, (домен, и карбидный г.). Домен, г. выделяется при медл. охлажд. больших масс чугуна, карбидный - при термич. разлож. карбидов. К скрытнокристаллич. разновидности относится г., получ. в электрич. печах при нагрев, углей до > 2200 °С.
Г. применяют во многих областях соврем, промышл.: для изготовления огнеупорных материалов и изделий, литейных форм, плавильных тиглей и т.п. Искусств. кусковой г. применяют как эрозионностойкое покрытие сопел ракетных двигателей, камер сгорания, носовых конусов и для нек-рых деталей ракет. Вследствие высокой электропроводности его широко используют для электротехнич. изделий и материалов (электродов, щелочных аккумуляторов, скользящих контактов, проводящих покрытий и пр.). Благодаря хим. стойкости, г. широко применяют как конструкц. материал в хим. машиностроении и др. областях. Малый коэфф. трения позволяет использовать г. для изготовл. смазочных антифрикц. изделий. Блоки из очень чистого искусств, г. используют в яд. технике как замедлители нейтронов.
2. Составл. структуры чугуна или стали, формир. при кристаллизации или термич. обработке (см. Графитизирующий отжиг) имеет ту же гексаген. кристаллич. решетку слоистого типа, что и природный г. В завис-ти от формы включений различают: пластинчатый (ПГ), вермикулярный — червеобразный (ВГ), хлопьевидный (ХГ) и шаровидный г. (ШГ). Эти формы свобод. г. определяют основные типы чугунов: серый чугун (СЧ), чугун с вермикулярным г. (ЧВГ), ковкий чугун (КЧ), высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШ Г).
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• graphite